礦山巷道路徑搜索及可視化.pdf

1、隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展與廣泛應用，計算機應用已經(jīng)深入各行各業(yè)。信息化和數(shù)字化的運用有助于礦山產(chǎn)業(yè)提高工作效率，保障生產(chǎn)安全。礦山三維巷道的動態(tài)創(chuàng)建及可視化為路徑搜索奠定了基礎，最短路徑和最優(yōu)路徑搜索為礦山災害救援提供決策依據(jù)。
　　本文首先根據(jù)礦山巷道的數(shù)據(jù)源，分析巷道三維網(wǎng)絡構(gòu)模元素，選取使用面向?qū)ο蠓椒ㄔO計的數(shù)據(jù)模型，并設計出與數(shù)據(jù)模型相對應的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其次，采用斷面離散法進行簡單巷道的建模，簡單巷道與復雜巷道的集成建模采用冗

2、余點取中點法實現(xiàn)不同類型巷道的無縫連接，并論述上立井與平巷、下立井與平巷的集成建模方法。然后，在可視化的三維巷道網(wǎng)絡基礎上，使用Dijkstra算法、Floyd算法和遺傳算法分別進行最短路徑搜索的研究，經(jīng)過比較分析得出Dijkstra算法是解決巷道網(wǎng)絡路徑搜索問題的一種簡便高效算法。為解決遺傳算法過早收斂的問題，結(jié)合巷道數(shù)據(jù)特點和網(wǎng)絡特征對選擇、交叉和變異算子進行改進，改進后的算法能更好的收斂至全局最優(yōu)解。最優(yōu)路徑搜索從避災和救援兩方面

3、進行研究，對Dijkstra算法從存儲方式、搜索區(qū)域等方面進行改進后應用于避災最優(yōu)路徑搜索，提高了搜索效率。建立多因素約束的救援最優(yōu)路徑?jīng)Q策模型，設計出符合救援實際的多約束前N條路徑搜索方法。
　　最后，以Window XP為平臺，運用Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境，選用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，借助OpenGL圖形函數(shù)庫，構(gòu)建礦山三維巷道網(wǎng)絡的可視化與路徑分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了三維巷道的動態(tài)建立及最短和最優(yōu)路徑搜